pengaruh kadar air terhadap daya dukung pada tanah …

12
PENGARUH KADAR AIR TERHADAP DAYA DUKUNG PADA TANAH LUNAK DI JALAN TOL GEMPOL - PASURUAN (The Influence of Water Content to Bearing Capacity of Soft Soil as Subgrade of Pavement in Gempol - Pasuruan) Arinda Rahma Dianing Putri, Yulvi Zaika, Harimurti Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Jalan Mayjen Haryono 167, Malang 65145, Indonesia Email : [email protected] ABSTRAK Jalan tol Gempol Pasuruan merupakan jalan yang menghubungkan daerah Gempol, Sidoarjo dengan Kota Pasuruan. Seperti yang telah diketahui bahwa tanah di daerah tersebut besifat kohesif, sehingga apabila terjadi anomali iklim yang dapat menyebabkan adanya variasi kadar air yang diterima oleh tanah, kondisi tanah menjadi tidak stabil. Perlu dilakukan pengujian sifat fisik dan sifat mekanik tanah untuk mengetahui karakteristik tanah. Dilakukan pengujian Califonia Bearing Ratio (CBR), uji kuat tekan bebas (Unconfied Compression Test), dan uji triaksial (Triaxial Test) untuk mengetahui nilai daya dukung tanah (DDT) dengan variasi kadar air yaitu 20 %, 25 %, 31,25 %, 32 %, 33%, dan 38 %. Hasil dari pengujian CBR adalah semakin besar nilai CBR maka nilai daya dukung tanah bertambah besar. Dari hasil penelitian uji kuat tekan bebas (unconfined compression test) didapatkan semakin besar kadar air nilai qu, dan Cu semakin kecil. Untuk sudut geser (ф) yang diuji dengan uji triaksial (triaxial test) didapatkan semakin besar kadar air sudut geser (ф) semakin kecil. Sedangkan untuk nilai kohesi (c) didapatkan bahwa nilai kohesi (c) terbesar berada pada sekitar daerah OMC. Kata kunci : tanah lunak, variasi kadar air, karakteristik tanah, kuat tekan bebas, triaksial, California Bearing Ratio (CBR), daya dukung tanah. ABSTRACT Gempol - Pasuruan toll road is connecting Gempol, Sidoarjo with Pasuruan City. As it is known that the soil in those area is cohesive, so if there is a climate anomaly that can caused the variation of water content received by the soil, soil conditions became unstable. Needs to testing physical and mechanical properties of the soil to find out the soils characteristics. Califonia Bearing Ratio (CBR), Unconfied Compression test, and Triaxial test were performed to determine soil bearing capacity with 20%, 25%, 31.25%, 32%, 33%, and 38% variation of water content. The result of CBR test is the higher value CBR makes the soil bearing capacity is getting bigger too. The result of Unconfined Compression Test was the higher of water content, the value of qu and Cu were getting smaller. The shear angle (ф) and soil cohesion (c) was tested with Triaxial Test obtained that the higher of water content makes the value of shear angle getting smaller, while the biggest value of soil cohesion was reached in around OMC. Keyword: soft soil, variation of water content, soil characteristics, Unconfied Compression Test, Triaxial Test, California Bearing Ratio (CBR), soil bearing capacity.

Upload: others

Post on 16-Oct-2021

7 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: PENGARUH KADAR AIR TERHADAP DAYA DUKUNG PADA TANAH …

PENGARUH KADAR AIR TERHADAP DAYA DUKUNG PADA TANAH LUNAK DI

JALAN TOL GEMPOL - PASURUAN

(The Influence of Water Content to Bearing Capacity of Soft Soil as Subgrade of Pavement in

Gempol - Pasuruan)

Arinda Rahma Dianing Putri, Yulvi Zaika, Harimurti

Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

Jalan Mayjen Haryono 167, Malang 65145, Indonesia

Email : [email protected]

ABSTRAK Jalan tol Gempol – Pasuruan merupakan jalan yang menghubungkan daerah Gempol, Sidoarjo

dengan Kota Pasuruan. Seperti yang telah diketahui bahwa tanah di daerah tersebut besifat kohesif,

sehingga apabila terjadi anomali iklim yang dapat menyebabkan adanya variasi kadar air yang diterima

oleh tanah, kondisi tanah menjadi tidak stabil. Perlu dilakukan pengujian sifat fisik dan sifat mekanik

tanah untuk mengetahui karakteristik tanah. Dilakukan pengujian Califonia Bearing Ratio (CBR), uji

kuat tekan bebas (Unconfied Compression Test), dan uji triaksial (Triaxial Test) untuk mengetahui nilai

daya dukung tanah (DDT) dengan variasi kadar air yaitu 20 %, 25 %, 31,25 %, 32 %, 33%, dan 38 %.

Hasil dari pengujian CBR adalah semakin besar nilai CBR maka nilai daya dukung tanah bertambah

besar. Dari hasil penelitian uji kuat tekan bebas (unconfined compression test) didapatkan semakin besar

kadar air nilai qu, dan Cu semakin kecil. Untuk sudut geser (ф) yang diuji dengan uji triaksial (triaxial

test) didapatkan semakin besar kadar air sudut geser (ф) semakin kecil. Sedangkan untuk nilai kohesi

(c) didapatkan bahwa nilai kohesi (c) terbesar berada pada sekitar daerah OMC.

Kata kunci : tanah lunak, variasi kadar air, karakteristik tanah, kuat tekan bebas, triaksial, California

Bearing Ratio (CBR), daya dukung tanah.

ABSTRACT

Gempol - Pasuruan toll road is connecting Gempol, Sidoarjo with Pasuruan City. As it is

known that the soil in those area is cohesive, so if there is a climate anomaly that can caused the

variation of water content received by the soil, soil conditions became unstable. Needs to testing

physical and mechanical properties of the soil to find out the soils characteristics. Califonia Bearing

Ratio (CBR), Unconfied Compression test, and Triaxial test were performed to determine soil bearing

capacity with 20%, 25%, 31.25%, 32%, 33%, and 38% variation of water content. The result of CBR

test is the higher value CBR makes the soil bearing capacity is getting bigger too. The result of

Unconfined Compression Test was the higher of water content, the value of qu and Cu were getting

smaller. The shear angle (ф) and soil cohesion (c) was tested with Triaxial Test obtained that the higher

of water content makes the value of shear angle getting smaller, while the biggest value of soil cohesion

was reached in around OMC.

Keyword: soft soil, variation of water content, soil characteristics, Unconfied Compression Test,

Triaxial Test, California Bearing Ratio (CBR), soil bearing capacity.

Page 2: PENGARUH KADAR AIR TERHADAP DAYA DUKUNG PADA TANAH …

1. PENDAHULUAN

Tanah di Jalan Tol Gempol - Pasuruan

memiliki jenis tanah kohesif dan konsistensi

tanah yang tidak stabil akibat kandungan air

tanah berlebih. Variasi kadar air dalam tanah

akan terus terjadi sepanjang tahun, seiring

dengan pergantian musim. Dalam sudut

pandang mekanika tanah adanya variasi kadar

air tersebut mengakibatkan adanya variasi

parameter tanah dan variasi tegangan tanah.

Keadaan tanah dan variasi kadar air yang terjadi

seperti ini tentunya kurang baik dalam

menerima beban bangunan sehingga perlu

dilakukan pencarian kadar air optimum agar

keadaan tanah dapat lebih stabil.

Untuk mengetahui besarnya daya

dukung yang terjadi pada tanah yang bersifat

kohesif, dapat dilakukan dengan beberapa cara

diantaranya, uji pemadatan, uji CBR, uji

konsolidasi, uji triaksial, dan uji unconfined.

Dengan berbagai macam persentase

pencampuran kadar air (w) maka pengaruh pada

daya dukung tanah akan didapatkan dengan

hasil atau nilai yang bervariasi. Sehingga dapat

diketahui apakah tanah di daerah tersebut

memerlukan perbaikan atau tidak.

Dalam penelitian ini digunakan variasi

kadar air dengan nilai 20%, 25%, 31,25%, 32%,

33%, dan 38% yang dicampurkan dengan

sampel tanah lunak untuk diuji guna

mendapatkan nilai daya dukung tanah.

2. DASAR TEORI

2.1 Pengertian Tanah

Tanah didefinisikan sebagai material

yang terdiri dari agregat (butiran) mineral-

mineral padat yang tidak bersegmentasi (terikat

secara kimia) satu sama lain, yang terbentuk

karena pelapukan dari batuan bahan-bahan

organik (yang berpartikel padat) (Herlien,

2008).

Tanah terdiri dari tiga komponen yaitu

udara, air dan bahan padat. Udara dianggap tak

mempunyai pengaruh teknis sedangkan air

sangat mempengaruhi sifat-sifat teknis tanah.

Ruang di antara butiran-butiran (ruang ini

disebut pori atau voids) sebagian atau

seluruhnya dapat terisi oleh air atau udara. Bila

rongga tersebut terisi air seluruhnya tanah

dikatakan dalam kondisi jenuh.

Gambar 1 Diagram Fase Tanah

Sumber : Das (1995)

2.2 Tanah Lempung

Tanah lempung merupakan tanah yang

bersifat multi component yang terdiri dari tiga

fase yaitu padat, cair, dan udara. Bagian yang

padat merupakan polymorphous terdiri dari

mineral inorganic dan organis. Mineral

lempung merupakan substansi kristal yang

sangat tipis yang pembentukan utamanya

berasal dari perubahan kimia pada

pembentukan mineral – mineral batuan dasar.

Tiga jenis mineral lempung utama yang sudah

dikenal yaitu kaolinite, illite, montmorillonite

2.3 Penelitian Sifat Fisik Tanah

a. Sistem Klasifikasi Tanah

Sistem klasifikasi tanah adalah suatu

sistem pengaturan beberapa jenis tanah yang

berbeda-beda tetapi mempunyai sifat serupa

kedalam kelompok dan subkelompok

pemakaiannya. Sistem klasifikasi tanah yang

umum digunakan adalah Unified Soil

Classification System (USCS) dan American

Asiciation of Stage Highway and

Transportation Official Classification

(AASHTO).

Gambar 2 Grafik Plastisitas, sistem USCS

Sumber : Das (1995)

Page 3: PENGARUH KADAR AIR TERHADAP DAYA DUKUNG PADA TANAH …

Gambar 3 Klasifikasi tanah sistem AASHTO

Sumber : Das (1995)

b. Batas Konsistensi Tanah

Metode untuk menjelaskan sifat

konsistensi berbutir halus pada kadar air yang

bervariasi. Atas dasar air yang didukung tanah,

tanah dapat dipisahkan kedalam empat keadaan

dasar yaitu, padat, semi padat, plastis, dan cair.

Gambar 4 Batas-batas Atterberg

Sumber : Hardiyatmo (2012)

c. Berat Isi Tanah (Density Test)

Pengujian berat isi tanah (density test)

memiliki tujuan untuk mengetahui berat volume

suatu sampel tanah, sedangkan pengujian

porositas bertujuan untuk mengetahui nilai

angka pori pada suatu sampel tanah.

d. Specific Gravity

Sebagian besar mineral yang menjadi

penyusun tanah berkisar 2,6 – 2,9. Berat

spesifik dari bagian padat pada tanah pasir yang

berwarna terang memiliki nilai 2,65. Untuk

tanah berlempung atau berlanau memiliki nilai

2,6 – 2,9.

e. Permeabilitas Tanah

Permeabilitas tanah memiliki

menunjukkan tingkat kemampuan tanah

meloloskan air yang melaluinya. Tanah dengan

permeabilitas yang tinggi, mampu

meningkatkan laju infiltrasi sehingga

menurunkan laju air yang terjadi di dalam

tanah.

Nilai koefisien rembesan (k) untuk

tiap-tiap tanah adalah berbeda-beda. Beberapa

harga koefisien rembesan diberikan pada tabel

Tabel 1 Harga koefisien rembesan pada

umumnya

Sumber : Das (1995)

f. Konsolidasi

Konsolidasi merupakan suatu proses

pemampatan tanah, dan berkurangnya volume

pori dalam tanah. Proses ini biasanya memakan

waktu yang cukup lama dari tahunan bahkan

sampai puluhan tahun. Konsolidasi terbagi

menjadi 2 yaitu Immediate Settlement dan

consolidation settlement. Parameter –

parameter konsolidasi suatu tanah yaitu indeks

kompresi (Cc) dan koefisien konsolidasi (Cv).

2.4 Penelitian Sifat Mekanik Tanah

a. Uji Pemadatan (Compaction)

Pemadatan adalah suatu usaha untuk

mempertinggi kerapatan tanah dengan

penggunaan energi mekanik untuk

menghasilkan pemampatan partikel. Kurva

yang didapatkan dari pengujian akan

Jenis Tanah k

(cm/detik) (ft/menit)

Kerikil basah

Pasir kasar

Pasir halus

Lanau

Lempung

1,0 – 100

1,0 – 0,01

0,01 – 0,001

0,001 – 0,00001

kurang dari

0,000001

2,0 – 200

2,0 – 0,02

0,02 – 0,002

0,002 – 0,00002

kurang dari

0,000002

Page 4: PENGARUH KADAR AIR TERHADAP DAYA DUKUNG PADA TANAH …

memperlihatkan kadar air terbaik untuk

mencapai berat volume kering terbesar atau

kepadatan yang maksimum. Kadar air pada

keadaan ini disebut kadar air optimum

(Optimum Moisture Content, OMC). Untuk

suatu kadar air tertentu, berat volume kering

maksimum secara teoritis didapat bila pada

pori-pori tanah sudah tidak ada udaranya lagi,

yaitu pada saat dimana derajat kejenuhan tanah

sama dengan 100%. Keadaan ini disebut

sebagai zero air voids.

b. Uji California Bearing Ratio (CBR)

Pengujian CBR dipakai untuk menilai

kekuatan tanah dasar atau bahan lain yang akan

dipakai pada pembuatan perkerasan jalan raya.

Nilai CBR selanjutnya digunakan untuk

penentuan tebal perkerasan yang akan dibuat di

atas tanah dasar. Semakin besar nilai CBR-nya,

maka tebal perkerasannya akan semakin kecil.

c. Uji Triaksial (Triaxial Test)

Percobaan triaxial merupakan metode

yang paling umum untuk mencari kekuatan

geser tanah. Percobaan triaxial dilakukan

dengan cara benda uji dimasukkan dalam

selubung tipis dan diletakkan dalam tabung

baja, kemudian riang di dalam tabung diisi

dengan air.

Dengan (c) dan (ф) pada titik

keruntuhan yang telah diketahui, maka dapat

digambar suatu lingkaran Mohr. Lingkaran –

lingkaran ini harus memiliki suatu garis

singgung yang dikenal dengan sampul Mohr

dan merupakan suatu garis yang sama dengan

persamaan garis yang diberikan oleh percobaan

Coulomb, sehingga dapat diketahui nilai c dan

ф.

d. Uji Unconfined Compression Strength

Uji kuat tekan bebas merupakan uji kekuatan

tanah dengan tekanan satu arah. Kuat tekan

bebas (qu) adalah besarnya beban aksial

persatuan luas pada saat benda uji mengalami

keruntuhan atau pada saat regangan aksial

mencapai 15%.

3. METODE PENELITIAN

Bahan-bahan yang digunakan dalam

penelitian ini adalah tanah lunak yang berasal

dari Kecamatan Grati, Kabupaten Pasuruan,

Jawa Timur baik dalam keadaan tak terganggu

(undisturbed) maupun terganggu (disturbed).

Tanah tersebut diuji untuk mengetahui

karakteristik tanah asli dengan menggunakan

uji kadar air, specific gravity, density test,

analisa saringan, hidrometer, batas konsistensi,

falling head, konsolidasi, triaksial, dan

unconfined. Selain itu juga dilakukan pengujian

pemadatan tanah untuk mengetahui kadar air

optimum (OMC) dan berat isi kering

maksimum (γd maks) tanah yang selanjutnya

OMC dan berat isi kering maksimum (γd maks)

tersebut akan digunakan sebagai variabel

terikat (pengontrol) pada pembuatan sampel

dengan variasi kadar air.

Setelah didapatkan nilai OMC dan

berat isi kering maksimum (γd maks) yang akan

digunakan sebagai variabel terikat, maka dibuat

sampel dengan variasi kadar air 20%, 25%,

31,25%, 32%, 33%, dan 38% yang akan diuji

dengan menggunakan California Bearing Ratio

(CBR), uji Triaksial, dan uji Unconfined. Untuk

pengujian CBR dilakukan dengan cara tidak

terendam (unsoaked) dan terendam (soaked)

dengan lama perendaman 4 hari.

Langkah – langkah dalam melakukan

penelitian dapat dilihat pada diagram alir pada

gambar 5 berikut :

Page 5: PENGARUH KADAR AIR TERHADAP DAYA DUKUNG PADA TANAH …

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pembacaan Data SPT

Uji yang dilakukan dengan cara

pengeboran untuk mengetahui baik perlawanan

dinamik tanah maupun pengambilan contoh

terganggu dengan teknik penumbukan. Dari

pengujian SPT, dapat diketahui jenis tanah

yang sedang diuji dengan menggunakan tabel

seperti pada tabel 2.

Tabel 2 Pengelompokan jenis tanah

berdasarkan hasil SPT

Dari pengujian Standart Penetration

Test (SPT) yang dilakukan oleh pihak Adhi

Karya seperti pada lampiran 5, didapatkan nilai

NSPT dengan rentang 1-9 yang apabila

dihubungkan dengan tabel penentuan jenis

tanah menurut data SPT, maka didapatkan hasil

bahwa tanah termasuk ke dalam jenis tanah

lunak . Tanah lunak ditemukan pada kedalaman

1 sampai 15,5 m.

4.2 Pengujian Sifat Fisik dan Mekanik

Tanah

a. Sistem Klasifikasi Tanah

Sampel yang diuji termasuk kedalam

tanah lempung, maka akan cukup sulit dalam

proses pengayakan, oleh karena itu dilakukan

uji analisis saringan basah (Wet Sieve Analysis)

agar hasil pembagian butiran semakin valid.

Hasil dari analisis saringan dan hidrometer

disajikan dalam satu grafik dapat dilihat pada

gambar 6 :

Gambar 6 Analisis saringan dan hidrometer

Dari gambar 6 di atas dapat dilihat

bahwa tanah dari Kecamatan Grati, Kabupaten

Pasuruan ini memiliki persentase distribusi

lolos saringan no. 200 sebesar 92,15% dan

menurut sistem klasifikasi tanah Unified Soil

Classification System (USCS) termasuk jenis

tanah berbutir halus MH atau OH. Sedangkan

menurut klasifikasi AASHTO, tanah termasuk

ke dalam tanah berlempung grup A-7-5.

b. Pengujian Specific Gravity

Pengujian ini dimaksudkan untuk

menentukan nilai specific gravity sampel tanah

yang mempunyai butiran lewat saringan no.40

dengan piknometer yang merupakan

perbandingan antara berat volume butiran

dengan berat volume air menggunakan volume

yang sama pada temperatur tertentu. Pada

pengujian ini digunakan temperatur 30o C. Hasil

yang didapatkan dari pengujian adalah nilai Gs

sebesar 2,463.

c. Pengujian Kadar Air

Pengujian kadar air memiliki tujuan

untuk mengetahui nilai perbandingan antara

berat air dalam tanah dengan berat butiran tanah

dalam satuan persen (%). Dari pengujian kadar

air didapatkan kadar air tanah asli sebesar

50,51%.

d. Pengujian Berat Isi Tanah (Density Test)

dan Porositas Tanah

Pengujian berat isi tanah (density test) memiliki

tujuan untuk mengetahui berat volume suatu

Page 6: PENGARUH KADAR AIR TERHADAP DAYA DUKUNG PADA TANAH …

sampel tanah, sedangkan pengujian porositas

bertujuan untuk mengetahui nilai angka pori

pada suatu sampel tanah.

Tabel 3 Hasil Pengujian Berat Isi dan

Porositas Tanah

Jadi, dari perhitungan dapat diketahui

bahwa berat isi kering tanah lempung dari

Kecamatan Grati, Kabupaten Pasuruan adalah

sebesar 1,228 gr/cm3, dengan angka pori

sebesar 1,028, dan γsat sebesar 1,721 gr/cm3.

e. Pengujian Batas – Batas Konsistensi

(Atterberg Limit)

Pengujian Batas Cair (Liquid Limit)

Pengujian batas cair memiliki tujuan

untuk menentukan batas cair suatu tanah dan

mengetahui jenis serta sifat tanah dengan

ukuran butir lolos saringan no. 40.

Gambar 7 Hubungan antara banyak pukulan

dengan kadar air

Dari gambar 7 di atas, diperoleh nilai

batas cair (LL) di Kecamatan Grati, Kabupaten

Pasuruan adalah sebesar 56,12 %.

Pengujian Batas Plastis (Plastic Limit) dan

Indeks Plastis

Pengujian batas plastis bertujuan untuk

menentukan kadar air tanah pada kondisi

plastis. Dari pengujian yang dilakukan,

didapatkan nilai batas plastis (PL) untuk

Kecamatan Grati, Kabupaten Pasuruan adalah

sebesar 43,36% dengan indeks plastisitas

sebesar 12,754%.

Pengujian Batas Susut (Shrinkage Limit)

Pengujian batas susut bertujuan untuk

menentukan kadar air tanah pada kondisi antara

daerah semi padat dan padat. Dari pengujian

batas susut, didapatkan nilai batas susut (SL)

untuk Kecamatan Grati, Kabupaten Pasuruan

adalah sebesar 11,863 %.

f. Pengujian Permeabilitas

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk

menetapkan Coeffisien Of Permeability dengan

cara falling head untuk aliran air yang melalui

tanah berbutir halus. Pengujian permeabilitas

dapat menunjukkan kemudahan butiran dalam

meloloskan air. Semakin kecil nilai

permeabilitas, maka semakin sulit air untuk

menembus butiran, begitu pula sebaliknya. Dari

pengujian permeabilitas dengan falling head,

didapatkan nilai permeabilitas untuk tanah

Kecamatan Grati, Kabupaten Pasuruan adalah

sebesar 0,0003786 cm/det, yang berarti tanah

termasuk ke dalam jenis tanah lanau.

g. Pengujian Konsolidasi

Pemeriksaan konsolidasi bertujuan

untuk menentukan sifat pemadatan suatu jenis

tanah karena proses keluarnya air dari pori

tanah yg diakibatkan oleh adanya tekanan

vertikal yang bekerja pada tanah. Selain itu,

penelitian konsolidasi juga bertujuan untuk

mengetahui parameter konsolidasi suatu tanah

yaitu Indeks Kompresi (Cc) dan Koefisien

Konsolidasi (Cv).

Gambar 8 Hubungan antara tegangan dan Cv

(t50)

γd rata-rata gram/cm3 1,228

Gs 2.463

Volume Tanah Kering 5.169

Isi Pori 5.628 5.001

Derajat Kejenuhan % 92.397 96.372

Porositas % 52.125 48.176

rata - rata porositas % 50,15

Page 7: PENGARUH KADAR AIR TERHADAP DAYA DUKUNG PADA TANAH …

Gambar 9 Hubungan antara tegangan dan Cv

(t90)

Gambar 10 Hubungan antara tegangan dan

angka pori

Gambar 11 Hubungan antara tegangan dan

angka pori tiap kenaikan beban

Indeks Kompresi (Cc) berhubungan

dengan berapa besarnya penurunan yang akan

terjadi. Dari perhitungan didapatkan nilai Cc

rata – rata sebesar 0,445, yang menurut tabel

nilai Cc untuk macam – macam jenis tanah

menunjukkan bahwa tanah termasuk ke dalam

jenis tanah lempung medium s/d lunak. Dari

perhitungan juga didapatkan nilai penurunan

sebesar 2,65 m dengan lama waktu penurunan

27,5 tahun.

h. Pengujian Pengembangan (Swelling)

Pada pengujian Pengembangan

(swelling) yang telah dilakukan, dengan

perendaman sampel selama 4 hari dan dibebani

dengan beban sebesar 4,5 kg, didapatkan hasil

bahwa nilai pengembangan pada tanah sampel

sebesar 0,812%, yang menurut tabel

pengembangan tanah berarti tanah termasuk ke

dalam

i. Pengujian Sifat Mekanik Tanah dengan

Pemadatan

Pemadatan standart memiliki tujuan

untuk mencari nilai Kadar Air Optimum

(Optimum Moisture Content) dan juga nilai

berat isi kering maksimum.

Gambar 12 Hubungan antara kadar air dengan

berat volume tanah kering

Dari kurva di atas, dapat diketahui

bahwa tanah di Kecamatan Grati, Kabupaten

Pasuruan memiliki nilai kadar air optimum

(OMC) sebesar 31,25 % dengan berat isi kering

maksimum (γd maks) sebesar 1,2467 gr/cm3.

j. Pengujian CBR (California Bearing

Ratio)

Pada penelitian ini, pengujian CBR

dibedakan menjadi dua bagian yaitu CBR tidak

terendam (unsoaked) dan CBR terendam

(soaked). Untuk masing – masing sampel

dilakukan variasi kadar air sebesar 20%, 25%,

31,25%, 32%, 33% dan 38%. Selain itu, sampel

yang digunakan menggunakan berat isi kering

maksimum yang sama, serta menggunakan

mold dengan diameter dan tinggi yang sama.

CBR Tanpa Rendaman (Unsoaked)

Pengujian CBR tanpa rendaman (unsoaked) ini

dilakukan untuk mengetahui besarnya niai CBR

tanpa melalui proses perendaman melainkan

langsung dengan pengujian menggunakan alat

uji CBR. Secara umum nilai CBR tanpa

rendaman akan akan berkurang ketika kadar air

tinggi.

Page 8: PENGARUH KADAR AIR TERHADAP DAYA DUKUNG PADA TANAH …

Tabel 4 Hasil Pengujian CBR dengan

Tanpa Rendaman (Unsoaked)

no. Variasi Kadar

Air (%)

Nilai CBR

Unsoaked (%)

1 20 9,57

2 25 5,17

3 31,25 2,68

4 32 2,30

5 33 1,82

6 38 1,72

Gambar 13 Hubungan antara kadar air

dengan CBR tanpa rendaman

Dari gambar 13 dapat diketahui bahwa

nilai CBR tanpa rendaman terbesar dengan nilai

9,57% pada saat kadar air 20%, dan nilai CBR

tanpa rendaman terendah dengan nilai 1,72%

pada saat kadar air 38%. Sehingga dapat

diketahui bahwa semakin tinggi kadar air pada

CBR tanpa rendaman, maka nilai CBR semakin

kecil, begitupula sebaliknya.iiii

CBR Rendaman (Soaked)

Pengujian CBR ini dilakukan dengan

tujuan untuk mencari besarnya nilai CBR dalam

keadaan tanah terendam. Sampel yang diuji

adalah sampel tanah yang telah direndam

selama 4 hari.

Tabel 5 Hasil Pengujian CBR dengan

Rendaman (Soaked)

Gambar 14 Hubungan antara kadar air awal

dengan CBR rendaman

Dari hasil yang ditampilkan pada

gambar 14, dapat diketahui bahwa nilai CBR

rendaman terbesar dengan nilai 1,53% terjadi

pada kadar air 38%, dan nilai CBR rendaman

terkecil dengan nilai 0,67% terjadi saat kadar

air 20%. Sehingga dapat diketahui apabila

kadar air semakin tinggi, maka nilai CBR

rendaman semakin besar, dan juga sebaliknya,

semakin rendah kadar air maka nilai CBR

rendaman semakin kecil. Hal tersebut

diakibatkan peredaman yang dilakukan akan

meningkatkan kadar air tanah yang

menyebabkan nilai CBR semakin kecil,

begitupun sebaliknya.

Perbandingan Nilai CBR Tanpa Rendaman

dan Rendaman

Gambar 15 Hubungan CBR tanpa rendaman

dengan CBR rendaman kadar air akhir

k. Penentuan Nilai Daya Dukung Tanah

Daya dukung tanah adalah kemampuan

tanah untuk melawan penurunan akibat adanya

pembebanan.

no.

Variasi

Kadar Air

Awal (%)

Nilai CBR

soaked

(%)

Variasi

Kadar Air

Akhir (%)

1 20 0,67 62,332

2 25 0,96 59,040

3 31,25 1,05 55,617

4 32 1,15 46,269

5 33 1,34 40,041

6 38 1,53 38,662

Page 9: PENGARUH KADAR AIR TERHADAP DAYA DUKUNG PADA TANAH …

Dari data nilai CBR yang diperoleh

dengan menghubungkan ke dalam grafik

hubungan antara CBR dengan daya dukung

tanah.

Tabel 6 Hubungan Besarnya CBR Unsoaked

dengan Nilai Daya Dukung Tanah

No.

Variasi

Kadar Air

(%)

Nilai CBR

unsoaked

(%)

Nilai Daya

Dukung

Tanah

1 20 9,57 5,93

2 25 5,17 4,76

3 31,25 2,68 3,52

4 32 2,30 3,23

5 33 1,82 2,70

6 38 1,72 2,54

Tabel 7 Hubungan Besarnya CBR Soaked

dengan Nilai Daya Dukung Tanah

No.

Variasi

Kadar Air

(%)

Nilai CBR

soaked

(%)

Nilai Daya

Dukung Tanah

1 20 0,67 1,21

2 25 0,96 1,61

3 31,25 1,05 1,73

4 32 1,15 1,92

5 33 1,34 2,22

6 38 1,53 2,40

Dari tabel 6 dan tabel 7 dapat diketahui

bahwa semakin besar nilai CBR aka nilai daya

dukung tanah semakin besar pula.

l. Pengujian Triaksial (Triaxial Test)

Benda uji yang diujikan untuk uji

triaksial ini sama dengan benda uji unconfined

yaitu benda uji tanah asli (undisturbed), benda

uji yang dipadatkan dengan kadar air optimum

(OMC)(remolded), serta benda uji yang

dipadatkan dengan variasi kadar air 20%, 25%,

32%, 33%, dan 38%.

Tabel 8 Hasil sudut geser (ф) dan kohesi (c)

dengan variasi kadar air

No. Kadar Air

(%) ф (°) c

1 20 11,740 0,115

2 25 11,090 0,252

3 31,25

(OMC) 10,569 0,421

4 32 5,844 0,236

5 33 4,004 0,214

6 Undisturbed 1.2197 0,189

Gambar 16 Hubungan antara kadar air dengan

sudut geser

Gambar 17 Hubungan antara kadar air dengan

kohesi

Sudut geser untuk tanah undisturbed

memiliki nilai yang paling rendah yaitu

1,2197°, Peningkatan sudut geser juga terlihat

pada gambar 16 untuk tanah remolded yang

dipadatkan dengan kadar air optimum (OMC)

dengan sudut geser (ф) sebesar 10,569°. Untuk

tanah remolded yang dipadatkan dengan kadar

air optimum (OMC) terjadi peningkatan susut

geser (ф) dari tanah asli. Sudut geser terbesar

terjadi ketika keadaan tanah dengan kadar air

20% dengan nilai sudut geser (ф) sebesar

11,740°. Dapat dilihat pada gambar 17, nilai

kohesi (c) maksimum berada pada titik sekitar

kadar air optimum (OMC) sebesar 0,421, nilai

0

2

4

6

8

10

12

14

0 20 40 60Sud

ut

Ges

er (ф

)

Kadar Air (%)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0 20 40 60

Ko

hes

i (c)

Kadar Air (%)

Page 10: PENGARUH KADAR AIR TERHADAP DAYA DUKUNG PADA TANAH …

kohesi (c) ini meningkat 123% dari nilai kohesi

(c) tanah asli (undisturbed).

m. Pengujian Kuat Tekan Bebas

(Unconfined)

Benda yang diuji dalam pemeriksaan

unconfined adalah tanah asli (undisturbed),

tanah remolded, tanah remolded yang sudah

dipadatkan dengan kadar air optimum (OMC),

serta pemberian variasi kadar air dengan nilai

20%, 25%, 32%, dan 33%.

Gambar 18 Perbandingan tegangan-regangan

tanah (undisturbed, remolded OMC, remolded

dengan divariasikan kadar air).

Pada gambar 18 menunjukkan bahwa

tegangan maksimum tanah lunak undisturbed

mempunyai nilai terkecil, hal ini disebabkan

karena tanah undisturbed memiliki kadar air

yang lebih tinggi dari pada yang lain dan tanah

ini masih tanah asli. Sedangkan untuk tanah

remolded semakin tinggi kadar air yang

diberikan maka semakin rendah tegangan

maksimum dari tanah tersebut.

Tabel 9 Perbandingan qu dan Cu dari variasi

kadar air

No. Kadar Air

(%)

qu

(kg/cm2)

Cu

(kg/cm2)

1 20 2,421 1,210

2 25 2,291 1,146

3 31,25

(OMC) 2,005 1,003

4 32 1,668 0,834

5 33 1,380 0,690

6 Unsditurbed 0,494 0,247

Gambar 19 Pengaruh kadar air terhadap qu

Pengaruh kadar air terhadap nilai qu

dan nilai qu untuk tanah asli (undisturbed)

ditunjukkan pada gambar 19, untuk tanah asli

(undisturbed) dihasilkan qu dengan nilai

terendah diantara semua benda uji yaitu 0,494

kg/cm2. Sedangkan untuk tanah remolded yang

dipadatkan dengan kadar air optimum (OMC)

memiliki nilai qu 2,005 kg/cm2. Selain itu, dari

juga dapat diketahui bahwa semakin tinggi

kadar air maka nilai qu semakin menurun.

Gambar 20 Pengaruh kadar air terhadap Cu

Pada gambar 19 terlihat bahwa nilai Cu

pada tanah undisturbed memiliki nilai paling

kecil yaitu 0,247 kg/cm2, untuk tanah remolded

yang dipadatkan dengan kadar air optimum

memiliki nilai Cu sebesar 1,003 kg/cm2. Nilai

Cu terbesar terjadi saat kadar air 20% dengan

nilai 1,210 kg/cm2.

5. PENUTUP

5.1. Kesimpulan

1. Karakteristik tanah di Kecamatan Grati,

Kabupaten Pasuruan sebagai berikut :

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

0 20 40 60

qu

(kg

/cm

2)

Kadar Air (%)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

0 20 40 60

Cu

(kg

/cm

2)

Kadar Air %)

Page 11: PENGARUH KADAR AIR TERHADAP DAYA DUKUNG PADA TANAH …

a. Menurut pengujian SPT yang

dilakukan oleh PT. Adhi Karya,

didapatkan hasil bahwa tanah didaerah

tersebut termasuk ke dalam jenis tanah

lunak dengan tebal lapisan 15,5 m.

b. Menurut sistem klasifikasi tanah

Unified termasuk ke dalam golongan

MH atau OH (lanau plastisitas tinggi

atau lempung organik), sedangkan

menurut klasifikasi AASHTO,

termasuk ke dalam golongan tanah

lempung grup A-7-5.

c. Tanah memiliki nilai LL = 56,12%, PL

= 43,36%, SL = 11,86%, dan PI =

12,70%, dengan kadar air asli sebesar

50,51%.

d. Dari pengujian falling head didapatkan

nilai permeabilitas sebesar 0,0003786

cm/det, yang berarti tanah termasuk ke

dalam jenis tanah lanau.

e. Dengan menggunakan pengujian

konsolidasi, didapatkan bahwa tanah

mengalami penurunan sebesar 2,65 m

yang ditempuh dalam waktu 25,7

tahun.

f. Pada pengujian peadatan, didapatkan

OMC sebesar 31,25% dan berat isi

kering maksimum sebesar 1,2467

gr/cm3.

g. Dengan pengujian pengembangan,

tanah memiliki nilai pengembangan

sebesar 0,812% yag termasuk ke dalam

tanah dengan pengembangan rendah.

2. Dengan menggunakan pengujian

konsolidasi, diketahui bahwa tanah di

Kecamatan Grati, Kabupaten Pasuruan

memiliki nilai Cv = 0.000875 cm2/det, Cc

rata - rata = 0,445, mv = 0,059, dan nilai

konsolidasi sebesar 2,65 m dengan lama

waktu yang dibutuhkan untuk mencapai

penurunan tersebut sebesar 25,7 tahun.

3. Hubungan kadar air terhadap nilai CBR,

kuat geser tanah dan daya dukung tanah :

a. Nilai CBR unsoaked akan mengalami

penurunan kekuatan daya dukung

seiring penambahan kadar air yang

berlebih. Sedangkan CBR soaked nilai

CBR yang didapat akan semakin besar

seiring penambahan kadar air.

b. Pada pengujian Unconfined

Compression Test, kadar air pada tanah

asli berpengaruh terhadap kuat geser

tanah. Semakin besar kadar air, nilai

qu, tegangan dan Cu semakin kecil.

Sedangkan pada pengujian triaksial,

semakin besar kadar air pada tanah,

nilai sudut geser dalam (ф) tanah

semakin kecil. Berbeda dengan nilai

kohesi, nilai kohesi maksimum berada

pada daerah OMC (kadar air optimum).

5.2. Saran

1. Dengan kemungkinan akan adanya

penurunan tanah yang besar, maka perlu

dilakukan perbaikan tanah untuk

meningkatkan daya dukung tanah.

2. Perlu diadakan penelitian lanjutan dengan

menggunakan benda uji dari jenis tanah

yang berbeda selain tanah lempung lunak.

DAFTAR PUSTAKA

Bowles, Joseph E. 1992. Analisa dan Desain

Pondasi Jilid I (Edisi Keempat). Jakarta:

Erlangga.

Bowles, Joseph E. 1993. Sifat – Sifat Fisis dan

Geoteknis Tanah (Mekanika Tanah).

Jakarta: Erlangga.

Craig, RF. 1991. Mekanika Tanah Edisi

Keempat. Jakarta: Erlangga.

Das, Braja M. 1995. Mekanika Tanah

(Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis)

Jilid I. Terjemahan oleh Noor Endah dan

Indrasurya B. Mochtar. Jakarta : Erlangga.

Das, Braja M. 1995. Mekanika Tanah

(Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis)

Jilid 2. Terjemahan oleh Noor Endah dan

Indrasurya B. Mochtar. Jakarta: Erlangga.

Das, Braja M. 1999. Shallow Foundation:

Bearing Capacity and Settlement, CRC

Press, Sacramento, California.

Hardiyatmo, H.C. 2012. Mekanika Tanah I.

Yogyakarta : Gadjah Mada University

Press.

Indrawahyuni, Herlien. 2008. Mekanika

Tanah I. Malang : Bargie Media.

Rahmawati, Ika Meisy P. 2015. Pengaruh

Kadar Air terhadap Kuat Geser Tanah

Ekspansif Bojonegoro dengan

Stabilisasi Menggunakan 15% Fly Ash

Page 12: PENGARUH KADAR AIR TERHADAP DAYA DUKUNG PADA TANAH …

dengan Metode Deep Soil Mix. Skripsi

Program Studi Sarjana pada Jurusan

Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

Brawijaya.

Suroso. dkk. 2013. Pengaruh Variasi Lama

Perendaman, Energi Pemadatan, dan

Kadar Air terhadap Pengembangan

(swelling) dan DDT Ekspansif di

Kecamatan Paron, Kabupaten Ngawi.

Jurnal Volume 7 Nomor 1. Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

Malang.

Terzaghi, Karl. 1987. Mekanika Tanah Dalam

Praktek Rekayasa Jilid I. Jakarta :

Erlangga.

Wesley. 1997. Mekanika Tanah. Jakarta :

Badan Penerbit Pekerjaan Umum.